地震信息網絡運行專報自動產出系統設計與應用

中圖分類號：U455.6 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2025）20-0045-04

Abstract：Inorder toimprovethespeedof IncidentResponseServiceinpost-earthquakeinformationnetworks，adesign schemeforautomaticoutputsystemforearthquakeinformationnetworkoperationspecialreportisproposed.Thesystemadoptsa B/SarchitectureandisdevelopedbasedonDjango.Itautomaticallytriggersapresetprogramthroughformalearthquake information，collctsdatatroughtheinfomationacqusitionsubsystemorganizesittoforaspecialeportstatemntlla template to produceaspecialreportdocument，which ispushedtothe WeChatapplicationandcariesoutTelephonealarms improvetheIncidentResponseServicespeedofinformationnetworkpersonelandensuretimelinessandreliability.Sinceits development，thesystemhasexperiencedmorethan3Oearthquakesof magnitude3.OoraboveinSichuanProvince.Aferthe earthquake，specialreportsoninformationnetworkoperationhavebeenproducedinatimelymanner.Comparedwithmanual output， the efficiency has been improved by more than five minutes.

Keywords：earthquake informationnetwork；B/Sarchitecture；automaticoutput system；operationspecialreport；WeChat application

四川地震活動頻繁，地震應急處置流程中的專報產出是當前地震應急工作中的重要研究課題，專報產出的質量和效率影響震后的應急響應效率。此前我局信息網絡運行專報依靠人工產出，較為費時且存在人為編寫疏忽導致錯誤的風險；隨著（以下簡稱“我局”）應急響應能力要求不斷提高，利用相關程序自動巡檢并生成專報無疑是科學有效的方法。既可滿足對信息獲取時效性、準確性的要求，又可以提高應急人員的響應速度和效率2。目前，針對地震信息網絡運行專報自動產出的研究較少，但兄弟單位有關于上行信息編發系統的設計和研究，對本系統研究提供了幫助和指導。北京市地震局針對非天然地震事件設計了自動處理軟件和自動產出系統，通過簡單輸人信息和操作人機交互按鈕可以明顯縮短產出時間；福建省地震局基于混合編程針對非天然地震事件設計了自動產出系統，完善自動化流程并豐富了人機交互界面。上海市地震局開發的測震臺網業務自動化產出系統和研發的地震應急值班信息即時編發系統在考慮自動產出的同時保留了人工操作接口，便于緊急情況人工干預，提高了系統可靠性。北京市地震局設計的地震應急信息產出與服務模版，給本系統設計專報語句庫和調用專報文檔模板提供了思路和方法。

本系統針對地震發生后專報產出時效性不足的問題，使用Python、Java混合編程獲取地震信息網絡各監控、各設備狀態，實現了自動產出信息網絡運行專報、微信推送和電話告警功能;相較于人工產出，這一方法更高效。面臨地震災害，更迅速地生成專報及時上報局指揮部輔助其決策過程，這一能力的提升使得研發本系統更具意義。

1 系統設計

1.1 系統結構

地震具有突發性，應急值班人員需要在震后立刻投身應急工作。為了不受時間、地點的約束，使用手機快速處置、傳遞消息無疑是一個好辦法。因此本系統采用B/S架構設計，前后端分離，后端程序自動產出專報文檔并推送到內部微信應用，在手機、電腦微信應用接收專報文檔；前端使用瀏覽器展示人機交互頁面，應急值班人員可以在任意地點使用手機通過安全準入進入內網，登錄網頁獲取省內信息網絡關鍵信息，便于應急值班人員核實信息和后續應急處置。本系統確定B/S架構后主要采用Python3.8依托Django框架開發，使用Apache服務部署Django項目，除了配置Django默認的安全配置如CSRF、防SQL注人、安全會話管理和點擊劫持防護等，還配置了SSL，并依靠局內安全設備嚴格進行訪問控制，一定程度提高了系統安全性。系統框架如圖1所示。

本系統核心聚焦于Django框架內，功能實現集中在后端，主要實現地震信息周期性獲取、從我局各服務器、各監控系統獲取產出信息網絡運行專報所需的所有數據并進行綜合研判形成標準化語句、調用專報模板形成文檔、留檔備查后推送到微信應用；為了提高應急效率，在地震大于4.0級時會同步觸發告警子系統，打電話通知信息網絡應急值班人員及時處置。前端網頁主要進行冗余功能的人機交互、關鍵數據和異常情況顯示、應急排班（用于接收本系統電話告警）等。為提高專報產出系統的穩定性，設計了運行監控子系統，基于Socket服務器開發了看門狗程序，在A-pache服務和電話告警服務無響應時及時重啟。

系統主要實現以下功能： ① 地震大于3.0級時自動觸發程序巡檢相關設備、系統和平臺，自動產出信息網絡運行專報文檔。 ② 地震大于4.0級時撥打信息網絡應急值班人員電話。 ③ 專報文檔產出后自動推送到微信應用，并在本地留檔備查。 ④ 將專報關鍵信息和省內信息網絡節點異常信息顯示在網頁，便于震后應急；增加其他功能頁面顯示應急排班、短信貓運行狀態等，便于日常維護。 ⑤ 設置冗余功能，提升系統可靠性；在前端網頁端增加專報下載交互功能、手動生成專報交互功能和定期巡檢功能；在服務器端部署看門狗程序確保本系統 24h 運行。

1.2 系統流程

本系統運行時周期性獲取正式地震信息，當地震大于3.0級時立刻觸發信息獲取程序，從我局各服務器、各監控系統獲取了產出信息網絡運行專報所需的所有數據，進行匯總判斷輸出專報標準化語句，調用標準化模板形成信息網絡運行專報文檔，完成留檔備查后推送到內部微信應用。本系統運行時還會同步將獲取的信息存入數據庫，用于更新前端網頁信息。系統流程圖如圖2所示。

2 系統功能實現

2.1地震信息獲取子系統

本系統產出專報后會將地震信息、產出時間等存人文本，系統運行時每 20s 從我局門戶網站服務器省內地震專欄獲取地震信息后和產出文本比對，避免重復產出；當獲取到新的地震信息后通過程序處理，提取地震要素，當發生地震大于3.0級時觸發專報產出預設程序，進入信息網絡狀態獲取子系統。當地震大于4.0級時產出專報的同時運行電話告警子系統程序，打電話通知值班人員進行應急處置。

2.2信息網絡狀態獲取子系統

該子系統是整個系統的核心，主要通過調用平臺API接口、從數據庫獲取數據、使用SNMP與設備通信等多種方式通過安全設備管控后從信息網絡各平臺、系統、機房相關監控設備中獲取專報關注的信息，便于應急時進行自動巡檢。

該子系統運行分成2種模式。巡檢模式有獨立的定時器， 10min 主動獲取一次地震信息和相關信息網絡數據，將信息網絡數據分類存儲在4個數據庫的若干數據表中，前端網頁的關鍵信息則通過訪問這些數據庫同步顯示。應急模式由地震信息獲取子系統觸發，觸發后立刻中斷其他程序，重新獲取信息網絡運行狀態，對我局信息服務、數據中心機房環境、省內網絡運行情況進行巡檢和信息收集。

2.3 專報產出與推送子系統

在信息網絡狀態獲取子系統程序收集完省內相關信息后，順序執行該子系統，該子系統程序主要是將這些收集的數據進行綜合判斷，匹配標準化專報語句庫形成專報語句；調用專報標準模板修改后形成專報文檔。形成文檔后同步對產出的專報進行備份，用于留檔備查。完成備份后依托企業微信相關API將專報文檔推送到內部使用的微信應用中，由信息網絡人員查收。

2.4電話告警子系統

通過部署金笛短信貓實現電話告警，短信貓是工業手機，插入電話卡配合程序可實現電話告警功能。給金笛短信貓配置和本系統服務器相同網段的IP便于數據交互。同步在本系統服務器上部署短信貓中間件并安裝短信貓服務、創建短信貓數據庫和相關數據表，短信貓數據庫關聯在本系統Django項目中，實現短信貓和本系統的數據交互。在地震4.0級以上時本系統會將告警信息寫人短信貓數據庫，短信貓服務查詢數據庫時發現有告警信息則打電話通知應急值班人員。

2.5 運行監控系統

本系統為了提高可靠性，設置了運行監控子系統。運行監控子系統是基于Socket服務器開發的看門狗程序，使用看門狗程序啟動專報產出系統的Apache服務和電話告警服務，在專報產出系統和電話告警子系統異常時，看門狗程序會重置對應服務，達到重啟效果。看門狗程序的客戶端在地震信息獲取子系統、信息網絡狀態獲取子系統和電話告警子系統中創建，這3個子系統在輪詢時會向Socket服務器發送心跳信號。在Socket服務器循環中設置了計時器，當服務器在一段時間一直沒有收到客戶端的心跳信號時會觸發程序重啟專報產出系統的Apache服務或電話告警子系統服務。同時，看門狗程序也會定期備份系統運行日志。

2.6 人機交互功能和冗余功能

依托Django開發的前端人機交互頁面主要實現了關鍵數據顯示和冗余功能交互，使用Ajax異步刷新頁面，在巡檢模式更新數據后更新頁面信息。同時在交互式頁面端設置了自動生成專報的下載冗余功能、手動生成專報的冗余功能和巡檢功能。通過頁面點擊下載自動報的按鈕，可以下載最近5次地震專報。手動生成專報冗余功能則是通過網頁交互式按鈕觸發，復用自動生成專報程序，將形成的專報語句反饋到前端跳轉的編輯頁面，在編輯頁面做修改，點擊手動報生成按鈕就可以形成專報并下載。巡檢功能通過WebAPI觸發，將自動產出專報的流程分成地震信息獲取、信息網絡狀態獲取和專報產出、專報推送及告警3部分，分別測試功能并給出巡檢結論；前2部分復用自動報系統程序，能獲取地震要素及專報所需數據即為功能正常，推送及告警部分通過測試本系統服務器到微信應用網絡可達、電話告警服務運行正常、短信貓電話卡狀態正常判斷為功能正常。

3 系統應用

本系統于2024年5月研發完成，通過軟件測試后在我局安裝部署試運行，使用過程中經過信息網絡運維人員測試改進和完善，在前端網頁中加人了一些提高應急效率的關鍵信息，并將中斷的市（州）區（縣）信息節點按震源距離由近到遠排序。系統運行至今經歷30余次3.0級以上地震，在地震發生后均及時正確產出專報，相較于人工產出，效率提升了 5min 以上。同時避免了人工編寫疏忽大意導致錯誤的風險，提高了信息網絡應急人員整體響應速度。

以2024年10月10日四川宜賓4.5級地震為例，地震發生后本系統自動產出專報推送到微信應用并打電話通知值班人員，如圖3所示。人機交互頁面示意圖如圖4所示，頁面羅列了信息網絡專報形成的專報語句，和省內市（州）區（縣）節點的關鍵信息等，左側導航欄還可以跳轉到其他頁面進行信息網絡應急排班等。

4結束語

開發的信息網絡運行專報自動產出系統能夠自動巡檢多個平臺、系統、設備的關鍵信息并匯總研判，形成專報文檔；系統實現了智能化產出專報、推送文檔到微信應用、進行電話告警的功能，無需人工參與，極大提升了產出效率。

目前，本系統還需不斷完善和改進，從各方面提高系統穩定性、可靠性和安全性。下一步將從中國地震臺網中心地震信息播報機器人、EQIM系統、地震短信來完善信息獲取渠道；同時，加強賬號密碼管理，以及進行登錄二次短信驗證進一步提高系統安全性。

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